Была ли Земля обнаружена внеземными цивилизациями?

На модерации Отложенный Учитывая, что за последние 10 лет мы обнаружили приблизительно 250 планет за пределами нашей солнечной системы, пожалуй, будет разумным спросить, была ли обнаружена наша собственная планета и ее биосфера какой-либо инопланетной цивилизацией на протяжении этих 3 млрд. лет, в течение которых на ней водится жизнь на основе фонтосинтеза.

Уравнение Дрейка — знаменитый гипотетический инструмент для подсчета количества внеземных цивилизаций в нашей галактике, с которыми мы можем войти в контакт — не было предназначено для ответа на этот вопрос, но его можно модифицировать как раз для этой цели. К сожалению (что неудивительно), это упражнение потребует кое-каких математических обозначений, но потерпите — это все сравнительно просто, а в итоге вы получите инструмент, который позволит вам самим ответить на этот вопрос (или, скорее, поразмышлять над ним).

Уравнение Дрейка выглядит следующим образом:

N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

где N = число внеземных цивилизаций, с которыми мы можем войти в контакт; R* = число звезд, ежегодно формирующихся в галактике; fp = доля звезд, имеющих планеты; ne = среднее число планет пригодных для жилья на звезду, имеющую планеты; fl = доля планет пригодных для жилья, на которых появляется жизнь; fi = доля планет, на которых имеется жизнь, и развивается разум; fc = доля цивилизаций, начинающих испускать в космос различимые сигналы; L = среднее число лет, в течение которых такие цивилизации продолжают испускать сигналы в космос.

Дрейк со своими коллегами изначально пришли к N = 10. Используя различные предположения, мы можем придти к достаточно широкому диапазону значений N, варьирующихся от 0,0000001 до 5 000 (см. примеры здесь). Однако, N представляет собой приблизительное число цивилизаций в Млечном Пути, с которыми мы можем связаться, а не вероятность того, что за последние 3 млрд. лет Земля и ее биосфера были обнаружены какой-либо внеземной цивилизацией. Для этого нам потребуется слегка изменить уравнение.

Учитывая максимальное расстояние, на котором нас могут обнаружить, существует возможность, что цивилизация, живущая в системе любой звезды, находящейся в пределах этого расстояния, могла обнаружить Землю. Эту возможность можно выразить в виде вероятности:

p = fp × ne × fl × fi × fs × fd

где fp, ne и fi обозначают то же самое, что и в уравнении Дрейка; fs = доля цивилизаций, проводящих внепланетные поиски; fd = доля планет подобных Земле, фактически обнаруживаемых в ходе поисков. Это уравнение предполагает, что за последние 3 млрд. лет жизнь и разум зарождались всегда, исключая возможность зарождения и угасания до появления на Земле жизни на основе фотосинтеза.

Учитывая возможность единичного обнаружения выше, мы можем сформулировать возможность того, что Земля не была обнаружена при определенном количестве звезд S, находящихся в пределах максимального расстояния, на котором нас могут обнаружить:

p0 = (1 — p)S

Теперь давайте воткнем кое-какие цифры. Я предполагаю, что внеземные цивилизации заинтересованы в обнаружении планет подобных Земле, и способны их обнаруживать на расстоянии 100 световых лет от их родных звезд. Согласно третьему изданию каталога близких к нам звезд (Gliese Catalogue of Nearby Stars), в радиусе 50 световых лет от нашей солнечной системы находятся 1 064 звезды (хотя, данная оценка была произведена с запасом, так как не все звезды были внесены в каталог). Произведя кое-какие расчеты, применив уравнение объема сферы, и предположив постоянную плотность звезд, мы выясним, что в радиусе 100 световых лет от нас находятся 8 512 звезд. Это и есть значение переменной S. Переменным fs и fd мы присвоим значения 0,1 и 0,5 соответственно, а для остальных переменных мы возьмем изначальные величины из уравнения Дрейка и его коллег (fp = 0,5; ne = 2; fl = 1; fi = 0,01).

Так, какова вероятность того, что Земля не была обнаружена? Она составляет 0,01, то есть, вероятность того, что Земля была обнаружена внеземной цивилизацией составляет 0,99 или 99%. Вот теперь поразмышляйте.